최초의 생명체는 어떤 생물이었을까? 최초의 생명체 광합성 세균의 진화 진핵 세포의 진화

학습 목표 원핵생물과 진핵생물의 출현과 진핵 세포의 기원을 설명할 수 있다.

배울 내용 1. 최초의 생명체 2. 광합성 세균의 진화 3. 진핵 세포의 진화 원시 지구의 환경 최초 생명체의 특징 광합성 세균의 출현 광합성과 생물의 진화 3. 진핵 세포의 진화 진핵 세포의 기원 진핵 세포의 진화

도입 활동 최초의 생명체는 어떤 모습이었을까? 최초의 생명체는 어떤 모습이었을까? 이는 아직도 해결하지 못한 과학의 최대 미스터리 가운데 하나이다. 가장 오래된 생물 화석은 오스트레일리아에서 발견된 그림과 같은 원시적 세포이다. 이들은 현재의 남세균과 유사하며, 화석이 포함된 암석은 약 35억 년 전에 만들어졌다. 지구에서 가장 오래된 암석으로 알려진 그린란드의 약 38억년 된 암석에서도 미세한 탄소성 물질이 발견되었는데, 이들이 생물 기원인 것이지는 아직 확실하지는 않지만, 만일 생물 기원으로 판명된다면 지구상의 생물 출현은 약 40억 년 전까지 거슬러 올라가 거의 지구 형성 초기에 출현하였다고 볼 수 있다. [가장 오래된 생물 화석]

1. 최초의 생명체 ① 생명체가 탄생하기 이전 원시 지구는 어떤 환경이었을까? 대기에는 ( )가 없었으며, 이전의 화학적 진화로 만들어진 ( )이 바다에 풍부했다. 산소 유기물

1. 최초의 생명체 ② 최초 생명체의 특징 원시 지구의 환경을 고려했을 때, 지구에 최초로 나타난 생명체는 어떻게 생활에 필요한 에너지를 얻을 수 있었을까? 최초의 생명체는 산소 없이 유기물을 분해해 생활 에너지를 얻는 ( ) 생물이며, 구조적으로 단순한 ( )이었을 것이다. 대기에 산소가 없고 바다에 유기물이 풍부했으므로 산소 없이 유기물을 분해해 그때 방출되는 에너지를 생활에 이용했을 것이다. 혐기성 종속 영양 원핵생물

2. 광합성 세균의 진화 ① 광합성 세균의 출현 최초의 생명체가 혐기성 종속 영양을 수행함에 따라 대기에 ( )가 축적되고, 바다의 유기물은 ( )하기 시작했다. 이와 같이 변화된 환경에서 ( )를 이용해 이산화탄소로부터 ( )과 같은 유기물을 합성하는 광합성 세균이 출현할 수 있었다. 대표적인 광합성 세균은 남세균이라고도 부르는 ( )이며, 이들은 스스로 유기물을 합성하는 ( ) 생물에 해당한다. 이산화탄소 감소 빛에너지 포도당 시아노박테리아 독립 영양

[남세균(좌)과 스트로마톨라이트(우)] 2. 광합성 세균의 진화 ① 광합성 세균의 출현 당시 남세균은 매우 번성해 오늘날 따뜻한 바닷가에서 볼 수 있는 ( )라는 화석 덩어리를 형성했다. 스트로마톨라이트 [남세균(좌)과 스트로마톨라이트(우)]

2. 광합성 세균의 진화 ② 광합성은 생물의 진화에 어떤 영향을 미쳤을까? 이산화탄소는 ( )와 ( )로 이루어져 있지만, 포도당은 이 두 원소 이외에 ( )를 더 포함하고 있다. 초기의 광합성 세균은 광합성에 필요한 수소를 ( ) 나 ( )로부터 획득했다. 탄소(C) 산소(O) 수소(H) 황화수소(H2S) 수소(H2)

2. 광합성 세균의 진화 ② 광합성은 생물의 진화에 어떤 영향을 미쳤을까? 남세균은 수소를 ( )로부터 획득했고, 이 과정에서 물이 분해되어 ( )가 발생했다. 물(H2O) 산소(O2) [광합성]

2. 광합성 세균의 진화 ② 광합성은 생물의 진화에 어떤 영향을 미쳤을까? 남세균이 번성함에 따라 대기의 산소의 농도는 ( )하고, 이산화탄소의 농도는 ( )했으며, 바다 속 유기물의 농도는 ( )했다. 증가 감소 증가

2. 광합성 세균의 진화 ② 광합성은 생물의 진화에 어떤 영향을 미쳤을까? 일부 산소는 바닷물 속의 철 이온과 결합해 오늘날의 ( )을 형성했다. 대기의 산소 농도 증가는 산소를 이용해 유기물을 분해해 생활하는 ( ) 세균의 진화를 촉진했으며, 이들은 ( ) 호흡을 수행했다. 대기의 산소 농도 증가로 후에 ( )이 형성되어 유해한 자외선이 차단됨으로써 생물이 ( )으로 진출할 수 있게 되었다. 철광층 호기성 종속 영양 유기 오존층(O3) 육상

3. 진핵 세포의 진화 ① 진핵 세포의 기원 진핵 세포는 지구에 처음 출현했던 ( )와는 달리 크기가 ( ), 세포 안에 다양한 ( )이 존재해 구조가 ( )하다. 원핵세포 크고 세포 소기관 복잡 [원핵세포인 대장균(좌)과 진핵 세포인 효모(우)]

3. 진핵 세포의 진화 ① 진핵 세포의 기원 작은 원핵세포가 보다 큰 원핵세포 내에서 서로 도움을 주고받는 ( ) 관계를 유지하다가 ( )으로 분화됨으로써 진핵 세포가 진화할 수 있었다고 보는데, 이를 ( )이라고 한다. 공생 세포 소기관 세포 내 공생설

3. 진핵 세포의 진화 ② 진핵 세포의 진화 유기 호흡을 하던 ( ) 세균이 숙주 세포 내에서 공생하다 ( )로 분화되었고, 숙주는 ( )로 진화할 수 있었다. 호기성 미토콘드리아 동물 세포 [세포 내 공생에 의한 진핵 세포의 진화]

3. 진핵 세포의 진화 ② 진핵 세포의 진화 호기성 세균의 세포 내 공생 이후 ( ) 세균이 숙주 세포 내에서 연속 공생하다 ( )로 분화되었고, 숙주는 ( )로 진화할 수 있었다. 이러한 진핵 세포의 진화는 엽록체와 미토콘드리아가 ( )이라는 점, 세균과 유사한 ( ) DNA를 가진다는 점, 세균과 유사하게 ( )으로 분열한다는 점에 의해 지지된다. 광합성 엽록체 식물 세포 이중막 원형 이분법

3. 진핵 세포의 진화 <물음 1> 이와 같이 대기 조성이 변한 이유를 설명해 보자. 그림은 원시 지구의 대기 조성 변화를 나타낸 것이다. 이와 같이 대기 조성이 변한 이유를 설명해 보자. 물을 분해해 산소를 발생시키는 광합성 세균이 번성했기 때문이다.

3. 진핵 세포의 진화 <물음 2> 다음 중 대기의 산소 농도 증가와 관련이 깊은 내용을 골라 보자. ㉠ 육상 생물의 진화 ㉡ 혐기성 종속 영양 생물의 진화 ㉢ 유기 호흡 생물의 진화 ㉣ 진핵 세포의 진화 < 보기 > ㉠, ㉢

1. 최초의 원핵생물은 어떤 생활을 하였는지 설명해 보자. 정리 및 평가 1. 최초의 원핵생물은 어떤 생활을 하였는지 설명해 보자. 산소가 없이 바다에 풍부한 유기물을 분해하여 생활에 필요한 에너지를 얻는 혐기성 종속 영양 생물이었다.

2. 진핵 세포의 세포 내 공생 기원에 대하여 간단히 설명해보자. 정리 및 평가 2. 진핵 세포의 세포 내 공생 기원에 대하여 간단히 설명해보자. 작은 원핵세포가 큰 원핵세포 내로 들어간 후 서로 공생 관계를 유지하다가 세포 소기관으로 분화되어 진핵 세포가 진화되었다는 것이다. 이때 호기성 세균은 미토콘드리아로, 광합성 세균은 엽록체로 분화되었다.

3. 창의▪인성 : 원시 남세균의 출현이 갖는 의미를 간단히 써 보자. 정리 및 평가 3. 창의▪인성 : 원시 남세균의 출현이 갖는 의미를 간단히 써 보자. 대기의 산소 농도가 증가하여 유기 호흡을 하는 생물의 진화를 촉진했고, 오존층의 형성을 가능하게 함으로써 육상 생물의 진화를 촉진했다.

차시 예고 5차시 원핵세포의 구조와 특성